JP2011036018A - Protection control monitoring device - Google Patents

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Tomoyuki Kawasaki
智之 川崎
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Toshiba Corp
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0092Details of emergency protective circuit arrangements concerning the data processing means, e.g. expert systems, neural networks

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a protection control monitoring device in which both the reproducibility of information and the reduction of the amount of information to be stored can be achieved. <P>SOLUTION: The protection control monitoring device comprises a conversion unit for sequentially converting analog data corresponding to the amount of electricity of a power system to digital data and outputting the results as a data sequence, a calculation unit for sequentially calculating difference data indicating a difference between adjacent data in the data sequence and outputting the results as a difference data sequence, a data block generation unit for dividing each of the difference data in the difference data sequence into a plurality of partial data, generating data blocks from the corresponding partial data, and outputting the results as a data block sequence, a compression unit for reversibly compressing the data block sequence; and a storage unit for storing the reversibly compressed data block sequence. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は,保護制御監視装置に関する。   The present invention relates to a protection control monitoring device.

保護制御監視装置は,外部からアナログ入力を取り込み,デジタルデータに変換した後,各種処理を行い,保護制御監視機能を実現する。また,保護制御監視装置は,事象発生時の動作状態や外部入力のデータを保存する機能を持ち,事象発生時の電力系統や装置の状態の解析を可能としている。(例えば,特許文献1参照)。このため,事象発生時の動作状態や外部入力のデータを保存する際には,演算処理に使用したデータをそのまま保存することが望ましい。   The protection control monitoring device takes in an analog input from the outside and converts it into digital data, and then performs various processes to realize a protection control monitoring function. In addition, the protection control monitoring device has a function of saving the operation state at the time of event occurrence and data of external input, and enables analysis of the state of the power system and device at the time of event occurrence. (For example, refer to Patent Document 1). For this reason, it is desirable to save the data used for the arithmetic processing as it is when the operation state at the time of the event occurrence or the data of the external input is saved.

特開平4−69008号公報JP-A-4-69008

長時間のアナログ入力データを保存する場合,多くの保存用のメモリが必要となる。特に母線保護リレー装置のようにアナログ入力データの数が多いものでは,入力データ数に比例して必要な容量が大きくなる。一方で,保護制御監視装置のような組込みシステムではデータ保存用のメモリは容量が限られており,そのまま保存するのは不可能な場合が出てくる。   When storing analog input data for a long time, a large amount of storage memory is required. Particularly in the case of a large number of analog input data such as a bus protection relay device, the required capacity increases in proportion to the number of input data. On the other hand, in an embedded system such as a protection control monitoring device, the memory for storing data has a limited capacity, and it may be impossible to store it as it is.

このような場合,一般的には可逆圧縮を適用することでデータ量の圧縮することが考えられる。しかし,アナログ入力データの場合はランダムノイズによる値のゆれが存在するため,圧縮がほとんどできないことがある。また,非可逆圧縮によって,ランダムノイズの情報を削減することで,大幅なデータ量の削減が可能である。しかし,非可逆圧縮では,ランダムノイズ以外にも本来必要な情報が削減され,保持した情報の再現性が失われる可能性がある。   In such a case, it is generally conceivable to compress the amount of data by applying lossless compression. However, in the case of analog input data, there is a fluctuation of the value due to random noise, so compression may be almost impossible. In addition, the loss of random noise can be greatly reduced by lossy compression. However, with lossy compression, in addition to random noise, necessary information is reduced, and the reproducibility of the stored information may be lost.

本発明は,情報の再現性と,保存する情報量の削減との両立が図られた保護制御監視装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a protection control monitoring device that can achieve both the reproducibility of information and the reduction of the amount of information to be stored.

本発明の一態様に係る保護制御監視装置は,電力系統の電気量に対応するアナログデータをデジタルデータに順次に変換し,データ列として出力する変換部と,前記データ列中の隣接するデータ間の差分を表す差分データを順次に算出し,差分データ列として出力する算出部と,前記差分データ列中の複数の差分データそれぞれを複数の部分データに分割し,対応する複数の部分データからデータブロックを生成し,データブロック列として出力するデータブロック生成部と,前記データブロック列を可逆圧縮する圧縮部と,前記可逆圧縮されたデータブロック列を記憶する記憶部と,を具備する。   A protection control monitoring device according to an aspect of the present invention includes: a conversion unit that sequentially converts analog data corresponding to the amount of electricity in a power system into digital data and outputs the data as a data string; and between adjacent data in the data string The difference data representing the difference between the difference data sequence is calculated and output as a difference data sequence, and each of the plurality of difference data in the difference data sequence is divided into a plurality of partial data. A data block generation unit that generates a block and outputs the data block sequence, a compression unit that performs lossless compression of the data block sequence, and a storage unit that stores the losslessly compressed data block sequence.

本発明によれば,情報の再現性と,保存する情報量の削減との両立が図られた保護制御監視装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the protection control monitoring apparatus with which the reproducibility of information and reduction of the amount of information to preserve | save was aimed at can be provided.

本発明の一実施形態に係る保護制御監視装置を表すブロック図である。It is a block diagram showing the protection control monitoring apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. ビットスライス処理の一例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing an example of a bit slice process. ビットスライス逆処理の一例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing an example of bit slice reverse processing. 保護制御監視装置の動作手順を表すフロー図である。It is a flowchart showing the operation | movement procedure of a protection control monitoring apparatus. データ表示装置の動作手順を表すフロー図である。It is a flowchart showing the operation | movement procedure of a data display apparatus.

以下,図面を参照して,本発明の実施の形態を詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は,本発明の第1の実施形態に係る保護制御監視システム100を表すブロック図である。保護制御監視システム100は,保護制御監視装置(データ収集記録装置)110,データ表示装置150を有し,電力系統における事象発生時の情報を収集,表示する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a protection control monitoring system 100 according to the first embodiment of the present invention. The protection control monitoring system 100 includes a protection control monitoring device (data collection and recording device) 110 and a data display device 150, and collects and displays information when an event occurs in the power system.

電力系統とは、電力を需要者に供給するための発電・変電・送電・配電のシステムである。ここでは,電力系統として送電線L1〜L3を保護制御監視システム100による保護制御監視の対象とする。   The electric power system is a system of power generation / transformation / transmission / distribution for supplying electric power to consumers. Here, the power transmission lines L1 to L3 are targeted for protection control monitoring by the protection control monitoring system 100 as the power system.

事象の発生とは,保護制御監視の対象(例えば,送電線L1〜L3)が標準的な状態から逸脱することを言い,例えば,短絡,地絡(落雷による地絡を含む)により,送電線L1〜L3の電流,電圧が標準的な範囲から外れることをいう。例えば,送電線に落雷が有れば,その送電線の電圧は通常より低下し,電流は通常より増加する。   The occurrence of an event means that the object of protection control monitoring (for example, transmission lines L1 to L3) deviates from the standard state. For example, a short circuit, a ground fault (including a ground fault due to a lightning strike) It means that the current and voltage of L1 to L3 are out of the standard range. For example, if there is a lightning strike on a transmission line, the voltage on that transmission line will be lower than normal and the current will be higher than normal.

保護制御監視装置(データ収集記録装置)110は,センサSEN,遮断器CBに接続され,電力系統(ここでは,送電線L1〜L3)の保護,制御,および監視を行い,事象の発生時における電力系統のデータを蓄積する。保護制御監視装置110の例として,保護リレー(保護継電器)を挙げることができる。保護リレーは、電力系統に発生した短絡,地絡(落雷)を検出し、影響の波及を抑えるため、故障区間を選択し速やかに電力系統より切り離すよう遮断器へ制御信号を送出する。   The protection control monitoring device (data collection and recording device) 110 is connected to the sensor SEN and the circuit breaker CB, and protects, controls, and monitors the power system (here, the transmission lines L1 to L3). Accumulate power system data. An example of the protection control monitoring device 110 is a protection relay (protection relay). The protection relay detects a short circuit or ground fault (lightning strike) that has occurred in the power system, and sends a control signal to the circuit breaker so as to select a fault zone and quickly disconnect it from the power system in order to suppress the influence of the influence.

保護制御監視装置110は,AD変換器111,CPU112,RAM113,ROM114,NVメモリ115,I/O116,遮断指示部117を有する。   The protection control monitoring device 110 includes an AD converter 111, a CPU 112, a RAM 113, a ROM 114, an NV memory 115, an I / O 116, and a shutoff instruction unit 117.

AD(Analog-Digital)変換部111は,センサSENから系統電気量(アナログデータ)を時系列に入力し,アナログデジタル変換して固定ビット数(例えば,16ビット)のデジタルデータに変換し,データ列として出力する。系統電気量は,電力系統の状態を表すアナログ量であり,送電線L1〜L3の電流,電圧を挙げることができる。このように,AD変換器111は,電力系統の電気量に対応するアナログデータをデジタルデータに順次に変換し,データ列として出力する変換部として機能する。   An AD (Analog-Digital) conversion unit 111 inputs a system electric quantity (analog data) from the sensor SEN in time series, converts the data into analog digital, and converts it into digital data of a fixed number of bits (for example, 16 bits). Output as a column. The grid electricity quantity is an analog quantity representing the state of the power system, and can include the current and voltage of the transmission lines L1 to L3. As described above, the AD converter 111 functions as a conversion unit that sequentially converts analog data corresponding to the amount of electricity in the power system into digital data and outputs the data as a data string.

なお,種類,測定箇所が異なる系統電気量は互いに別個にAD変換されるのが原則である。これは,後の差分処理,ビットスライス処理,圧縮処理においても同様である。   In principle, grid electricity quantities of different types and measurement locations are AD converted separately from each other. The same applies to the subsequent difference processing, bit slice processing, and compression processing.

CPU(Central Processing Unit)112は,ROM 114に格納されたプログラムに従い,次の各種処理を行う。   A CPU (Central Processing Unit) 112 performs the following various processes according to a program stored in the ROM 114.

(1)系統電気量の振幅値の算出
データ列は,系統電気量(例えば,送電線L1〜L3の電流,電圧)を表すことから,所定周波数(例えば,50Hz,60Hz)の正弦波の時系列的変化を表す。このため,正弦波の1周期あるいはその一部(例えば,1/4周期)に亘って,データ列を積算することで,系統電気量の振幅値(正弦波の振幅)を算出することができる。なお,この振幅値の算出に先立って,デジタルフィルタ処理によりデータ列の時間的変動が平滑化され,ノイズが除去される。以上のように,CPU112は,データ列(例えば,電流,電圧等の系統電気量)の振幅値を算出する算出部として機能する。
(1) Calculation of amplitude value of system electricity quantity Since the data string represents the system electricity quantity (for example, current and voltage of the transmission lines L1 to L3), it is a sine wave of a predetermined frequency (for example, 50 Hz, 60 Hz). Represents a series change. For this reason, the amplitude value of the system electric quantity (the amplitude of the sine wave) can be calculated by integrating the data string over one cycle of the sine wave or a part thereof (for example, a quarter cycle). . Prior to the calculation of the amplitude value, the temporal variation of the data string is smoothed by digital filter processing, and noise is removed. As described above, the CPU 112 functions as a calculation unit that calculates an amplitude value of a data string (for example, a system electric quantity such as current and voltage).

(2)事象の検出(リレー動作判定)
CPU112は,電力系統(例えば,送電線L1〜L3)での事象の発生を検知する。例えば,系統電気量の振幅値が所定値を越えていることに基づいて,事象の発生が検出される。事象が検出された場合,遮断器CBのトリップ指令の発行やNVメモリ115への系統電気量のデータの保存等が行われる。
(2) Event detection (relay operation judgment)
CPU112 detects generation | occurrence | production of the event in an electric power grid | system (for example, power transmission line L1-L3). For example, the occurrence of an event is detected based on the fact that the amplitude value of the grid electricity quantity exceeds a predetermined value. When an event is detected, a trip command for the circuit breaker CB is issued, system electricity amount data is stored in the NV memory 115, and the like.

但し,トリップ指令の発行とデータの保存の双方を一律に実行する必要はない。即ち,トリップ指令の発行とデータの保存それぞれの条件を異ならせることができる。例えば,系統電気量の振幅値が第1の値を超えたときにデータを保存し,系統電気量の振幅値が第1の値より大きい第2の値を超えたときにトリップ指令を発行することが考えられる。   However, it is not necessary to execute both the issuance of trip command and the storage of data uniformly. That is, the conditions for issuing the trip command and storing the data can be made different. For example, the data is stored when the amplitude value of the system electricity quantity exceeds the first value, and the trip command is issued when the amplitude value of the system electricity quantity exceeds the second value that is larger than the first value. It is possible.

(3)リレー動作
事象が発生したとき,CPU112は遮断指示部117にトリップ指令を発行することで遮断器CBを動作させ,送電線L1〜L3を電気的に切断する(リレー動作)。この結果,落雷等の事象が発生した送電線L1〜L3による送電が停止される。
(3) Relay operation When an event occurs, the CPU 112 issues a trip command to the disconnection instruction unit 117 to operate the circuit breaker CB and electrically disconnect the power transmission lines L1 to L3 (relay operation). As a result, power transmission by the power transmission lines L1 to L3 in which an event such as a lightning strike has occurred is stopped.

(4)系統電気量のデータの保存
事象が発生したとき,CPU112はNVメモリ115に系統電気量のデータを保存する。このデータの保存に先立って,前処理(差分処理,ビットスライス処理)およびデータ圧縮処理が実行される。データ圧縮処理の前に前処理を行うことで,データの圧縮効率が向上し,情報の再現性と,保存する情報量の削減との両立が図られる。
(4) Storage of grid electricity quantity data When an event occurs, the CPU 112 saves grid electricity quantity data in the NV memory 115. Prior to this data storage, preprocessing (difference processing, bit slice processing) and data compression processing are executed. By performing the preprocessing before the data compression processing, the data compression efficiency is improved, and it is possible to achieve both the reproducibility of information and the reduction of the amount of information to be stored.

CPU112は,次のように機能する。なお,この詳細は後述する。
・データ列中の隣接するデータ間の差分を表す差分データを順次に算出し,差分データ列として出力する算出部
・差分データ列中の複数の差分データそれぞれを複数の部分データに分割し,対応する複数の部分データからデータブロックを生成し,データブロック列として出力するデータブロック生成部
・データブロック列を可逆圧縮する圧縮部
The CPU 112 functions as follows. Details of this will be described later.
・ Calculation unit that sequentially calculates the difference data representing the difference between adjacent data in the data string and outputs it as a difference data string ・ Splitting each of the plurality of difference data in the difference data string into a plurality of partial data A data block generator that generates a data block from a plurality of partial data and outputs it as a data block sequence. A compression unit that reversibly compresses a data block sequence.

RAM(Random Access Memory)113は,CPU112での演算結果や演算途上のデータを格納する。
ROM (Read Only Memory)114は,CPU112を動作させるプログラムを格納する。
A RAM (Random Access Memory) 113 stores calculation results in the CPU 112 and data in the process of calculation.
A ROM (Read Only Memory) 114 stores a program for operating the CPU 112.

NV(不揮発性)メモリ115は,動作前後のリレー動作判定等に使用したアナログ入力データ等を装置の電源が切られた場合でも情報を保持可能に保存する。    The NV (non-volatile) memory 115 stores analog input data and the like used for relay operation determination before and after the operation so that the information can be retained even when the apparatus is turned off.

I/O(Input/Output)116は,外部(外部装置や装置内のユニット)とデータを入出力する入出力インタフェースである。I/O116は,NVメモリ115に保存されたデータをデータ表示装置150に出力する。   An I / O (Input / Output) 116 is an input / output interface for inputting / outputting data to / from an external device (an external device or a unit in the device). The I / O 116 outputs the data stored in the NV memory 115 to the data display device 150.

遮断指示部117は,CPU112からの指示により,遮断器CBをON/OFFする。   The breaker instruction unit 117 turns on / off the breaker CB according to an instruction from the CPU 112.

データ表示装置150は,保護制御監視装置110からNVメモリ115に保存されたデータを入力し,解析,表示する。   The data display device 150 inputs data stored in the NV memory 115 from the protection control monitoring device 110, analyzes and displays it.

データ表示装置150は,CPU151,RAM152,ROM153,I/O154,表示装置155を有する。   The data display device 150 includes a CPU 151, a RAM 152, a ROM 153, an I / O 154, and a display device 155.

CPU(Central Processing Unit)151は,ROM 153に格納されたプログラムに従い,データの復元(データの伸張処理,ビットスライス逆処理,和処理),データの解析処理,表示装置155への表示を行う。なお,データの復元の詳細は後述する。   A CPU (Central Processing Unit) 151 performs data restoration (data expansion processing, bit slice reverse processing, sum processing), data analysis processing, and display on the display device 155 in accordance with a program stored in the ROM 153. Details of the data restoration will be described later.

RAM(Random Access Memory)152は,CPU112での演算結果や演算途上のデータを格納する。
ROM (Read Only Memory)153は,CPU151を動作させるプログラムを格納する。
A RAM (Random Access Memory) 152 stores calculation results in the CPU 112 and data in the process of calculation.
A ROM (Read Only Memory) 153 stores a program for operating the CPU 151.

I/O154は,外部(外部装置や装置内のユニット)とデータを入出力する入出力インタフェースである。
表示装置155は,解析結果を表示する装置,例えば,液晶表示装置である。
The I / O 154 is an input / output interface for inputting / outputting data to / from an external device (an external device or a unit in the device).
The display device 155 is a device that displays the analysis result, for example, a liquid crystal display device.

(系統電気量データの保存の詳細)
A.データ圧縮の必要性
保護制御監視装置110が備えているNVメモリ115の容量がデータ解析に十分であれば,アナログ入力データをそのまま保存することが可能である。しかし,動作時間が長期化した場合やアナログ入力数が多い機種に適用した場合,保存すべきデータ量がNVメモリ115の容量を超えてしまうことがあり,そのまま保存するのは困難なことがある。例えば,保護制御監視装置110が事象発生時での電流,電圧波形を記録しようとする場合,記録に必要な容量Mは次の式(1)のようになる。
(Details of grid electricity data storage)
A. Necessity of data compression If the capacity of the NV memory 115 provided in the protection control monitoring device 110 is sufficient for data analysis, the analog input data can be stored as it is. However, when the operation time is prolonged or when it is applied to a model having a large number of analog inputs, the amount of data to be stored may exceed the capacity of the NV memory 115, which may be difficult to store as it is. . For example, when the protection control monitoring device 110 attempts to record a current and voltage waveform at the time of occurrence of an event, the capacity M necessary for recording is expressed by the following equation (1).

M=Va*Vb*Vc*Vd …… 式(1)
Va:一秒当たりのデータ数
Vb:保存時間
Vc:保存するデータ数
Vd:保存回数
M = Va * Vb * Vc * Vd (1)
Va: number of data per second Vb: storage time Vc: number of data to be stored Vd: number of times of storage

ここで,Va=2880B(byte),Vb=3.3秒,Vc=204量,Vd=1回とすると,M=1.8MBとなり,NVメモリ115の容量が1MBの場合,1回の事象に対応するデータでも保存できないことになる。   Here, when Va = 2880B (bytes), Vb = 3.3 seconds, Vc = 204 amount, and Vd = 1, M = 1.8 MB, and when the capacity of the NV memory 115 is 1 MB, one event Even data corresponding to can not be saved.

このように,記録に必要な容量とNVメモリ115の容量が対応しない場合,一般的には可逆圧縮を適用することでデータ量の圧縮することが考えられる。しかし,アナログ入力データの場合はランダムノイズによる値のゆれが存在するため,圧縮がほとんどできないことがある。非可逆圧縮によって,ランダムノイズの情報を削減することで,大幅なデータ量の削減が可能である。しかし,非可逆圧縮では,ランダムノイズ以外にも本来必要な情報が削減され,保持した情報の再現性が失われる可能性がある。   As described above, when the capacity required for recording does not correspond to the capacity of the NV memory 115, it is generally considered that the data amount is compressed by applying reversible compression. However, in the case of analog input data, there is a fluctuation of the value due to random noise, so compression may be almost impossible. By irreversible compression, it is possible to reduce the amount of data by reducing random noise information. However, with lossy compression, in addition to random noise, necessary information is reduced, and the reproducibility of the stored information may be lost.

B.データ圧縮の手法
ここで,保護制御監視装置110へのアナログ入力は系統周波数に応じた正弦波が主成分であることを利用し,可逆圧縮の前処理として差分処理とビットスライス処理を組み合わせることで情報密度を変更し,データ圧縮効率の改善を図ることが可能である。以下,この詳細を説明する。
B. Data compression method Here, the analog input to the protection control monitoring device 110 is based on the fact that a sine wave corresponding to the system frequency is the main component, and by combining differential processing and bit slice processing as preprocessing for lossless compression. It is possible to improve the data compression efficiency by changing the information density. The details will be described below.

(1)差分処理
保護制御監視装置110へのアナログ入力の主な成分は系統周波数に応じた正弦波であり,隣接するサンプリングデータ間のデータの変動は表現可能なデータの範囲に比べると小さく,差分をとることで有効ビット長の短縮が期待できる。具体例をアナログ入力が単一の正弦波の場合について示す。
(1) Difference processing The main component of the analog input to the protection control monitoring device 110 is a sine wave corresponding to the system frequency, and the fluctuation of data between adjacent sampling data is small compared to the range of expressible data, The effective bit length can be shortened by taking the difference. A specific example is shown for a case where the analog input is a single sine wave.

最新のサンプリングデータX(n)および直前のサンプリングデータX(n−1)は次の式(2)のように表される。
X(n) =A*sin(ωn+θ)
X(n−1)=A*sin(ω(n−1)+θ) …… 式(2)
A:振幅値,ω:サンプリング角,θ:位相,n:サンプリング番号
The latest sampling data X (n) and the immediately preceding sampling data X (n−1) are expressed by the following equation (2).
X (n) = A * sin (ωn + θ)
X (n−1) = A * sin (ω (n−1) + θ) (2)
A: amplitude value, ω: sampling angle, θ: phase, n: sampling number

最新のサンプリングデータX(n)および直前のサンプリングデータX(n−1)の差分をとると次の式(3)になる。
X(n)−X(n−1)
=A*sin(ωn+θ)−A*sin(ω(n−1)+θ)
=2A*sin(ω/2)*cos(ωn+θ+ω/2) …… 式(3)
When the difference between the latest sampling data X (n) and the immediately preceding sampling data X (n−1) is taken, the following equation (3) is obtained.
X (n) -X (n-1)
= A * sin (ωn + θ) −A * sin (ω (n−1) + θ)
= 2A * sin (ω / 2) * cos (ωn + θ + ω / 2) (3)

差分を取った後の振幅値A1と差分を取る前の振幅値Aの比Rは次の式(4)で表される。

=A1/A
=2A*sin(ω/2)/A
=2sin(ω/2)
≒ω …… 式(4)
(ωが十分小さいとき,sin(ω)=ωの近似が成り立つ)
The ratio R between the amplitude value A1 after taking the difference and the amplitude value A before taking the difference is expressed by the following equation (4).
R
= A1 / A
= 2A * sin (ω / 2) / A
= 2sin (ω / 2)
≒ ω ... Formula (4)
(When ω is sufficiently small, the approximation of sin (ω) = ω holds)

この式(4)により,サンプリング角ωに応じて,差分を取った後の振幅値A1(振幅値の比R)が小さくなることがわかる。サンプリング角ωがπ/48のデータの差分の振幅値A1は,差分をとる前の振幅値Aに比べ約1/15の大きさになる。これは,差分をとった後の上位ビットには符号をあらわす情報しかないことを示す。このように差分データの上位ビットには大きなデータ変化が保持され,より下位のビットにはより細かいデータ変化が現れる。つまり上位ビットのデータは情報密度が相対的に低くなる。したがって,後述のように,差分データをいくつかのビットの単位で分割して,上位ビットの部分を集めることにより,一般的な圧縮アルゴリズムでの高効率的な圧縮が可能となる。   From this equation (4), it can be seen that the amplitude value A1 (amplitude value ratio R) after the difference is made smaller according to the sampling angle ω. The amplitude value A1 of the difference of the data with the sampling angle ω of π / 48 is about 1/15 as large as the amplitude value A before taking the difference. This indicates that the upper bits after taking the difference have only information representing the code. Thus, a large data change is held in the upper bits of the difference data, and a finer data change appears in the lower bits. That is, the data of the upper bits has a relatively low information density. Therefore, as will be described later, by dividing the difference data in units of several bits and collecting the upper bit portions, highly efficient compression with a general compression algorithm is possible.

サンプリングデータ(波形データ)は,例えば,16ビットのバイナリデータである。既述のように,サンプリングデータは,正弦波に微細なノイズが重複しているのが大まかなパターンである。即ち,サンプリングデータには正弦波の大まかな特徴を表す部分とデータの微細構造を表す部分が含まれる。サンプリングデータの差分を取ることで,大まかな特徴を表す部分と,微細構造を表す部分とをより明確に区分することができる。即ち,差分データの上位部分,下位部分それぞれが,正弦波の大まかな特徴を表す部分とデータの微細構造を表す部分により明確に対応するようになる。   The sampling data (waveform data) is 16-bit binary data, for example. As described above, the sampling data has a rough pattern in which fine noise overlaps the sine wave. That is, the sampling data includes a portion representing the rough characteristics of the sine wave and a portion representing the fine structure of the data. By taking the difference of the sampling data, it is possible to more clearly distinguish the portion representing the rough feature and the portion representing the fine structure. That is, the upper and lower portions of the difference data more clearly correspond to the portion representing the rough characteristics of the sine wave and the portion representing the fine structure of the data.

差分をとるときに,必ずしも直前のサンプリングデータである必要はないが,式(4)が示すとおり振幅値が小さくなる程度は低くなる。系統電気量の周波数と装置のサンプリングタイミングが完全に一致していれば,電気角にして360度前にあたるデータの差分をとるか,もしくは180度前にあたるデータとの和をとることで,理論的には結果は0となり情報量は最小となる。しかし,実際には系統電気量の周波数と装置のサンプリングタイミングが一致することはなく,また系統周波数は系統状態により変動する。このため,結果として直前のサンプリングデータと差分をとるほうがより確実にデータの圧縮が可能である。   When taking the difference, it is not always necessary to use the immediately preceding sampling data, but as the equation (4) shows, the degree to which the amplitude value becomes small is low. If the frequency of the grid electricity and the sampling timing of the device are completely the same, the difference between the data that is 360 degrees before the electrical angle or the sum of the data that is 180 degrees before is taken. The result is 0 and the amount of information is minimal. However, in practice, the frequency of the grid electricity does not match the sampling timing of the device, and the grid frequency varies depending on the grid status. For this reason, as a result, the data can be more reliably compressed by taking the difference from the immediately preceding sampling data.

(2)ビットスライス処理
差分データの上位部分を寄せ集めることで(ビットスライス処理),同一のパターン(0,1)の連続性をより高め,より高能率の圧縮が可能となる。
(2) Bit slice processing By gathering the upper portions of the difference data (bit slice processing), the continuity of the same pattern (0, 1) can be further enhanced and more efficient compression can be achieved.

図2は,ビットスライス処理の一例を表す模式図である。
この例では,連続する16ビットのデータ列A1〜A4から16ビットのデータブロック列B1〜B4が生成される。データ列A1〜A4はそれぞれ,系統電気量のサンプリングデータの差分データである。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of bit slice processing.
In this example, 16-bit data block sequences B1 to B4 are generated from continuous 16-bit data sequences A1 to A4. Each of the data strings A1 to A4 is difference data of sampling data of the grid electricity quantity.

データ列A1〜A4それぞれが,4ビットの4つの部分データ列A11〜A14,A21〜A24,A31〜A34,A41〜A44に分割される。データ列A1〜A4それぞれの上位4ビットの部分データ列A11〜A41は1の16ビットのデータブロックB1としてまとめられ,再構築される。同様に中上位の部分データ列A21〜A21,中下位の部分データ列A31〜A31,下位の部分データ列A31〜A31についても,16ビットのデータブロックB2〜B4として再構築される。この処理により,全体のデータ量は変えることなく,情報密度の異なる4つの大きなブロックB1〜B4に再構築できる。   Each of the data strings A1 to A4 is divided into four 4-bit partial data strings A11 to A14, A21 to A24, A31 to A34, and A41 to A44. The upper 4-bit partial data strings A11 to A41 of the data strings A1 to A4 are collected and reconstructed as one 16-bit data block B1. Similarly, the middle and upper partial data strings A21 to A21, the middle and lower partial data strings A31 to A31, and the lower partial data strings A31 to A31 are also reconstructed as 16-bit data blocks B2 to B4. By this processing, it can be reconstructed into four large blocks B1 to B4 having different information densities without changing the entire data amount.

データ列のデータ長は16ビットでなくてもよく,また分割数は4でなくてもよい。たとえば,分割数を8にした場合には,2ビット単位の部分データ列で8サンプリング毎にデータブロックが再構築され,情報密度の異なる8つのデータブロックに再構築される。さらに分割単位は均等である必要もなく,例えば16ビットデータを上位ビットから4,4,8と分割してもよい。   The data length of the data string need not be 16 bits, and the number of divisions need not be four. For example, when the number of divisions is 8, a data block is reconstructed every 8 samplings in a partial data string of 2 bits and reconstructed into 8 data blocks having different information densities. Further, the division unit does not need to be equal, and for example, 16-bit data may be divided into 4, 4, and 8 from the upper bits.

このように,圧縮処理の前に,前処理(差分処理およびビットスライス処理)を加えることで,圧縮アルゴリズム自体には手を加えず,汎用性が高い圧縮処理が可能となる。   In this way, by adding preprocessing (difference processing and bit slice processing) before compression processing, it is possible to perform highly versatile compression processing without changing the compression algorithm itself.

(3)圧縮処理
差分処理とビットスライス処理後の圧縮アルゴリズムとして汎用性のあるデフレート法(可逆圧縮処理の一種)を用いることができる。この方法はLZ77アルゴリズムなどに代表されるランレングス符号化により重複するパターンを符号化し,符号化されたデータをハフマン符号で符号化するものである。
(3) Compression processing As a compression algorithm after differential processing and bit slice processing, a versatile deflate method (a kind of lossless compression processing) can be used. In this method, overlapping patterns are encoded by run-length encoding typified by the LZ77 algorithm and the encoded data is encoded by a Huffman code.

0または1が継続するデータ列の場合,データパターンの符号化において大幅な圧縮効率を期待できる。差分処理とビットスライス処理を行った後の上位データのブロックは,ほとんど符号情報しかないため,結果的に0または1が継続するデータ列となりやすい。したがって,上記ランレングス符号化に適したデータとなるため高い圧縮効率が可能となる。   In the case of a data string in which 0 or 1 continues, significant compression efficiency can be expected in encoding of a data pattern. Since the upper data block after the differential processing and the bit slicing processing has almost only code information, as a result, it tends to be a data string in which 0 or 1 continues. Therefore, since the data is suitable for the run-length encoding, high compression efficiency is possible.

ここで,差分処理とビットスライス処理を行った後の下位ビットのデータはランダムデータの影響を大きく受けるため,圧縮処理を行ってもほとんどデータ圧縮は望めない。このため,演算処理量や演算に使用するRAM113の容量の削減を図るため,差分処理とビットスライス処理を行った後の下位ビットのデータブロックについては圧縮処理を行わないことが考えられる。   Here, the data of the lower bits after performing the difference processing and the bit slicing processing is greatly affected by the random data, so that even if the compression processing is performed, almost no data compression can be expected. For this reason, in order to reduce the amount of operation processing and the capacity of the RAM 113 used for the operation, it is conceivable that the compression processing is not performed on the data block of the lower bits after performing the difference processing and the bit slice processing.

具体的には,データブロックB1〜B3を可逆圧縮処理し,データブロックB4を圧縮処理しないことが考えられる。また,データブロックB1,B2を可逆圧縮処理し,データブロックB3,B4を圧縮処理しないことも考えられる。さらに,データブロックB1のみを可逆圧縮処理し,データブロックB2〜B4を圧縮処理しないことも考えられる。一般的に,上位のデータブロックであればあるほど,0または1が継続するデータ列となり易く,圧縮効率が高い。   Specifically, it is conceivable that the data blocks B1 to B3 are subjected to lossless compression processing and the data block B4 is not subjected to compression processing. It is also conceivable that the data blocks B1 and B2 are subjected to lossless compression processing and the data blocks B3 and B4 are not subjected to compression processing. Furthermore, it is also conceivable that only the data block B1 is subjected to lossless compression processing and the data blocks B2 to B4 are not subjected to compression processing. In general, the higher the data block, the easier it becomes a data string in which 0 or 1 continues, and the higher the compression efficiency.

圧縮アルゴリズムに関する参考文献: “A Universal Algorithm for Sequential Data Compression”, JACOB ZIV, FELLOW, IEEE, AND ABRAHAM LEMPEL, MEMBER, IEEE, IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY, VOL. IT-23, NO. 3, MAY 1977, PP337-343   References on compression algorithms: “A Universal Algorithm for Sequential Data Compression”, JACOB ZIV, FELLOW, IEEE, AND ABRAHAM LEMPEL, MEMBER, IEEE, IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY, VOL. IT-23, NO. 3, MAY 1977, PP337-343

(4)データの受け渡し,復元
NVメモリ115に保存したデータ圧縮データそのものをデータ表示装置150に渡して,データ表示装置150側で展開することができる。また,圧縮したデータを保護制御監視装置110内で展開してもとのデータに戻した後で,データ表示装置150に渡すことができる。
(4) Data Delivery and Restoration Data compressed data stored in the NV memory 115 itself can be delivered to the data display device 150 and expanded on the data display device 150 side. Further, the compressed data can be transferred to the data display device 150 after being restored to the original data developed in the protection control monitoring device 110.

データの復元は,データの伸張処理,ビットスライス逆処理,和処理を順に実行することで行える。   Data restoration can be performed by sequentially executing data expansion processing, bit slice reverse processing, and sum processing.

データの伸張処理は,データの圧縮処理の逆処理である。圧縮されたデータを伸張処理することで圧縮前のデータが復元される。   Data decompression processing is the reverse of data compression processing. Data before compression is restored by decompressing the compressed data.

ビットスライス逆処理は,ビットスライス処理の逆処理である。図3に示すように,ビットスライス処理されたブロックデータB1〜B4を再度ビットスライス処理することで,元のデータ列A1〜A4が復元される。即ち,この例では,ビットスライス逆処理は,ビットスライス処理そのものである。   Bit slice reverse processing is reverse processing of bit slice processing. As shown in FIG. 3, the original data strings A1 to A4 are restored by performing bit slice processing again on the block data B1 to B4 subjected to the bit slice processing. That is, in this example, the bit slice reverse process is the bit slice process itself.

和処理は,隣接するブロックデータ間での和を算出する処理であり,差分処理の逆処理である。   The sum processing is processing for calculating the sum between adjacent block data, and is the reverse processing of the difference processing.

以上の伸張処理,ビットスライス逆処理,和処理によって,サンプリングデータ(系統電気量のデータ)を再生できる。   Sampling data (system electrical quantity data) can be reproduced by the above expansion processing, bit slice reverse processing, and sum processing.

(保護制御監視システム100の動作)
保護制御監視システム100の動作を説明する。
図4,図5はそれぞれ,保護制御監視装置110およびデータ表示装置150の動作手順を表すフロー図である。
(Operation of Protection Control Monitoring System 100)
The operation of the protection control monitoring system 100 will be described.
4 and 5 are flowcharts showing the operation procedure of the protection control monitoring device 110 and the data display device 150, respectively.

A.保護制御監視装置110の動作
(1)電力系統データの取り込み(ステップS11)
センサSENからの系統電気量のデータがAD変換器111に順次取り込まれ,AD変換されることで,系統電気量の時系列変化を表すデータ列が生成される。既述のように,種別,測定箇所が異なる系統電気量は別個にAD変換される。
A. Operation of Protection Control Monitoring Device 110 (1) Capture of power system data (step S11)
Data of the system electricity quantity from the sensor SEN is sequentially taken into the AD converter 111 and subjected to AD conversion, thereby generating a data string representing a time series change in the system electricity quantity. As described above, grid electricity quantities with different types and measurement locations are AD-converted separately.

(2)事象の検出(ステップS12)
CPU112が事象の変化を検出する。即ち,系統電気量の振幅値を所定の基準値と比較し,振幅値が基準値より大きいときに,事象が発生したと判断される。次に示すように,事象の発生に対応して,系統電気量のデータがNVメモリ115に書き込まれる。この書込に先立って,系統電気量のデータに対して,差分処理,ビットスライス処理,データ圧縮処理が実行される。
(2) Event detection (step S12)
The CPU 112 detects a change in the event. That is, the amplitude value of the grid electricity quantity is compared with a predetermined reference value, and it is determined that an event has occurred when the amplitude value is greater than the reference value. As shown below, in response to the occurrence of an event, grid electricity quantity data is written into the NV memory 115. Prior to this writing, differential processing, bit slicing processing, and data compression processing are performed on the grid electricity data.

(3)差分処理(ステップS13)
隣接する系統電気量のデータ列の差が算出され差分データ列が生成される。
(3) Difference processing (step S13)
The difference between the data strings of adjacent system electricity amounts is calculated, and a difference data string is generated.

(4)ビットスライス処理(ステップS14)
差分データ列に対して,ビットスライス処理が実行される。即ち,差分データ列それぞれが複数の部分データ(ビット)に分割され,並べ替えられることで(合成),データブロック列が生成される。
(4) Bit slice processing (step S14)
Bit slice processing is performed on the difference data string. That is, each difference data string is divided into a plurality of partial data (bits) and rearranged (synthesized) to generate a data block string.

(5)データ圧縮処理・書き込み(ステップS15,S16)
生成されたデータブロック列に対して,可逆圧縮処理が実行され,NVメモリ115に書き込まれる。
(5) Data compression processing / writing (steps S15 and S16)
A reversible compression process is performed on the generated data block sequence and written to the NV memory 115.

B.データ表示装置150の動作
(1)データの読み出し(ステップS21)
データ表示装置150は,I/O116,154を介して,NVメモリ115に書き込まれたデータブロック列を読み出す。
B. Operation of Data Display Device 150 (1) Reading Data (Step S21)
The data display device 150 reads out the data block string written in the NV memory 115 via the I / Os 116 and 154.

(2)データ伸張処理(ステップS22)
CPU151は,読み出したデータブロック列を伸張処理することで,可逆圧縮処理前のデータブロック列を再生する。
(2) Data decompression process (step S22)
The CPU 151 decompresses the read data block sequence to reproduce the data block sequence before the lossless compression process.

(3)ビットスライス逆処理(ステップS23)
CPU151は,伸張処理されたデータブロック列をビットスライス逆処理することで,差分データ列を再生する。即ち,データブロック列それぞれが複数の部分データ(ビット)に分割され,並べ替えられることで(合成),差分データ列が再生される。
(3) Bit slice reverse processing (step S23)
The CPU 151 reproduces the difference data sequence by performing bit slice reverse processing on the decompressed data block sequence. That is, each data block string is divided into a plurality of partial data (bits) and rearranged (synthesized), thereby reproducing the difference data string.

(4)和処理(ステップS24)
CPU151は,伸張処理されたデータブロック列中の隣接するデータブロック列の和を算出することで,系統電気量の時系列変化を表すデータ列(電力系統データ)を再生する。
(4) Sum processing (step S24)
The CPU 151 reproduces a data string (power system data) representing a time-series change in the grid electricity quantity by calculating the sum of adjacent data block strings in the decompressed data block string.

(5)電力系統データの解析,表示(ステップS25)
CPU151は,再生された電力系統データを解析し,その解析結果を表示装置155に表示させる。
(5) Analysis and display of power system data (step S25)
The CPU 151 analyzes the reproduced power system data and causes the display device 155 to display the analysis result.

以上のように,可逆圧縮処理のみではデータの圧縮が困難であったデータに対して,可逆圧縮処理に前処理(差分処理とビットスライス処理)を追加することで圧縮効率が改善される。   As described above, compression efficiency is improved by adding preprocessing (difference processing and bit slice processing) to lossless compression processing for data that has been difficult to compress only with lossless compression processing.

この結果,NVメモリ115自体の容量を変えることなく,従来では保存が不可能であった時間分の情報をNVメモリ115に保存できるようになる。また,長時間のデータが不要な場合であっても,一回のあたりの保存すべきデータサイズを小さくでき,記録回数を増やすことができる。記録回数が増えることで,短期間に複数の記録すべき事象が発生しても全ての事象に関するデータが保持することが可能となり,装置の動作解析や系統の動作状態の検証をしやすくなる。   As a result, it is possible to store in the NV memory 115 information corresponding to a time that could not be stored in the past without changing the capacity of the NV memory 115 itself. Even when long-time data is not required, the data size to be saved per time can be reduced, and the number of recordings can be increased. By increasing the number of times of recording, even if a plurality of events to be recorded occur in a short period of time, it is possible to retain data relating to all the events, and it becomes easier to analyze the operation of the apparatus and verify the operating state of the system.

(第2の実施形態)
データのS/N比が良くない場合(例えば,アナログ入力がない場合)には,系統周波数に応じた正弦波のデータが少ないため,基本的には0近傍のランダムデータ列となる。このような入力データの場合,差分をとることによりデータの分布が広がってしまい,データ圧縮効率を落としてしまう。これを防ぐために,装置動作時点または保護制御監視装置110の構成要素の出力データの変化時点でのアナログ入力データの大きさ(振幅値)を求めて,一定値(所定値)以下の場合には差分処理およびビットスライス処理を省略することにより圧縮効率の悪化を防ぐことができる。
(Second Embodiment)
When the S / N ratio of the data is not good (for example, when there is no analog input), since there is little sine wave data corresponding to the system frequency, a random data string near 0 is basically obtained. In the case of such input data, taking the difference widens the data distribution and reduces the data compression efficiency. In order to prevent this, the magnitude (amplitude value) of the analog input data at the time of device operation or at the time of change of the output data of the components of the protection control monitoring device 110 is obtained, and if it is below a certain value (predetermined value) By omitting the difference process and the bit slice process, it is possible to prevent the compression efficiency from deteriorating.

具体的には,CPU112によって算出されたデータ列の振幅値が所定値以下の場合に,CPU112が次のような制御を行う。即ち,CPU112が,このデータ列を可逆圧縮し,可逆圧縮されたデータ列をNVメモリ115に記憶させる。   Specifically, when the amplitude value of the data string calculated by the CPU 112 is equal to or less than a predetermined value, the CPU 112 performs the following control. That is, the CPU 112 reversibly compresses this data string and stores the reversibly compressed data string in the NV memory 115.

(第3の実施形態)
事象発生と前処理の有無とを対応させることができる。
事象(系統事故)の発生とデータとが対応関係を有する場合がある。例えば,落雷により,電流は大きく,電圧は小さくなる。このため,事象発生に対応して,電流は前処理無しから前処理有りに,電圧は前処理有りから前処理無しに切り替える。
(Third embodiment)
The occurrence of an event can be associated with the presence or absence of preprocessing.
There may be a correspondence between the occurrence of an event (system fault) and data. For example, lightning causes a large current and a small voltage. Therefore, in response to the occurrence of an event, the current is switched from no preprocessing to preprocessing, and the voltage is switched from preprocessing to no preprocessing.

保護制御監視装置110の動作により,アナログ入力が無入力状態になるケースが多いため,装置動作前後でそのまま可逆圧縮を適用するか,前処理を適用するかを切り替えることでデータ圧縮の効率を高めることが可能となる。   Since there are many cases where the analog input is not input due to the operation of the protection control monitoring device 110, the efficiency of data compression is improved by switching between applying lossless compression or preprocessing before and after the device operation. It becomes possible.

具体的には,CPU112が次のような処理を行う。
・データ列を複数の部分データ列に分割する。
・複数の部分データ列それぞれの振幅値を算出する。
・算出される振幅値が所定値以下の場合に,部分データ列を可逆圧縮し,可逆圧縮された部分データ列をNVメモリ115に記憶させる。
このようにすると,電流,電圧それぞれに対して,可逆圧縮を適用するか,前処理を適用するかを別個に切り替えることが容易となる。
Specifically, the CPU 112 performs the following processing.
-The data string is divided into a plurality of partial data strings.
Calculate the amplitude value of each of the partial data strings.
When the calculated amplitude value is equal to or smaller than the predetermined value, the partial data string is reversibly compressed and the reversibly compressed partial data string is stored in the NV memory 115.
If it does in this way, it will become easy to switch separately whether to apply reversible compression or pre-processing to each of current and voltage.

(第4の実施形態)
差分処理とビットスライス処理を行ったことにより,全体のデータの分布が拡散してしまうような特殊なアナログ入力データに対処するため,差分処理とビットスライス処理を行ったあとに可逆圧縮処理を行うものと,単純に可逆圧縮処理だけを行うものを同時に実施して,結果的にデータ量が小さいほうを選択することで,差分処理とビットスライス処理が適さない入力であってもデータが圧縮されることを実現する。
(Fourth embodiment)
In order to deal with special analog input data in which the distribution of the entire data is spread by performing differential processing and bit slice processing, lossless processing is performed after differential processing and bit slice processing. If the input is not suitable for differential processing and bit slicing, the data is compressed even if the input is unsuitable for differential processing and bit slicing. Realize that.

具体的には,CPU112が次のような処理を行う。
・前処理後(前処理有り)の差分データ列を可逆圧縮する。
・前処理前(前処理無し)の差分データ列を可逆圧縮する。
・前処理前後の可逆圧縮の結果を比較する。
・この比較の結果に基づき,前処理前後いずれかの差分データ列を可逆圧縮し,可逆圧縮された部分データ列をNVメモリ115に記憶させる。
Specifically, the CPU 112 performs the following processing.
-Reversibly compress the difference data string after preprocessing (with preprocessing).
-Reversibly compress the difference data string before preprocessing (no preprocessing).
-Compare the results of lossless compression before and after preprocessing.
Based on the result of this comparison, either the difference data string before or after the preprocessing is reversibly compressed and the reversibly compressed partial data string is stored in the NV memory 115.

(第5の実施形態)
隣接するデータの差分を取り,結果が負になったときに,符号をあらわす最上位ビット以外のビットで不要に1が立つことで情報量が増えてしまうことに対処するものである。アナログ入力に正弦波を想定した場合,差分をとることで振幅値は2sin(ω/2)に圧縮されるが,圧縮された情報長より上位のビット全てが符号に応じて変化してしまう。符号情報としては1ビット分あればよく,この分が冗長な情報となる。
(Fifth embodiment)
When the difference between adjacent data is taken and the result becomes negative, the amount of information increases due to an unnecessary 1 being set in bits other than the most significant bit representing the sign. When a sine wave is assumed as an analog input, the amplitude value is compressed to 2 sin (ω / 2) by taking the difference, but all the bits higher than the compressed information length change according to the code. The code information may be one bit, and this is redundant information.

たとえば,8ビットデータで2と−2を一般的な数値表現である2の補数で表現した場合はそれぞれ[00000010]と[11111110]となるが,符号と絶対値で表現した場合には,[0]+[000010],[1]+[000010]と符号情報の相違だけとなる。入力データが正弦波だけからなる場合,第1の実施形態で示したとおり,サンプリングデータの差分は,2A*sin(ω/2)cos(ωn+θ+ω/2)となり,ここでωはサンプリング角を表す定数であるため正弦波となる。つまり,原点を挟んで正負対称のデータであるため,2と−2の例で示したとおり,符号ビット(差分データの符号を表す1ビットデータ)+絶対値データ(差分データの絶対値を表す複数ビットデータ)の表現とすることで情報の削減が可能となる。   For example, when 2 and -2 are expressed by 2's complement which is a general numerical expression in 8-bit data, they are [00000010] and [11111110] respectively, but when expressed by a sign and an absolute value, [ [0] + [0000010], [1] + [0000010] and only the difference in code information. When the input data consists only of a sine wave, the difference in sampling data is 2A * sin (ω / 2) cos (ωn + θ + ω / 2) as shown in the first embodiment, where ω represents the sampling angle. Since it is a constant, it becomes a sine wave. In other words, since the data is symmetrical with respect to the origin, the sign bit (1 bit data representing the sign of the difference data) + absolute value data (representing the absolute value of the difference data) as shown in the examples 2 and -2. Information can be reduced by using a representation of (multi-bit data).

この場合,ビットスライス処理において,符号ビットと絶対値データとを異なる部分データ列に区分することが好ましい。即ち,差分データを符号ビットのみの部分データ列と,絶対値データに対応する1または複数の部分データ列に分割し,対応する複数の部分データからデータブロックを生成する。   In this case, in the bit slicing process, it is preferable to divide the sign bit and the absolute value data into different partial data strings. That is, the difference data is divided into a partial data string having only sign bits and one or a plurality of partial data strings corresponding to absolute value data, and a data block is generated from the corresponding plurality of partial data.

(その他の実施形態)
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張,変更可能であり,拡張,変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。上記実施形態では,事象の発生に対応して,系統データを保存しているが,系統データを常時保存しても良い。
(Other embodiments)
Embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can be expanded and modified. The expanded and modified embodiments are also included in the technical scope of the present invention. In the above embodiment, the system data is stored in response to the occurrence of the event, but the system data may be always stored.

100…保護制御監視システム,110…保護制御監視装置,111…AD変換器,112…CPU,113…RAM,114…ROM,115…NVメモリ,116…I/O,117…遮断指示部,150…データ表示装置,151…CPU,152…RAM,153…ROM,154…I/O,155…表示装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Protection control monitoring system, 110 ... Protection control monitoring apparatus, 111 ... AD converter, 112 ... CPU, 113 ... RAM, 114 ... ROM, 115 ... NV memory, 116 ... I / O, 117 ... Shut-off instruction | indication part, 150 ... Data display device, 151 ... CPU, 152 ... RAM, 153 ... ROM, 154 ... I / O, 155 ... Display device

Claims (7)

電力系統の電気量に対応するアナログデータをデジタルデータに順次に変換し,データ列として出力する変換部と,
前記データ列中の隣接するデータ間の差分を表す差分データを順次に算出し,差分データ列として出力する算出部と,
前記差分データ列中の複数の差分データそれぞれを複数の部分データに分割し,対応する複数の部分データからデータブロックを生成し,データブロック列として出力するデータブロック生成部と,
前記データブロック列を可逆圧縮する圧縮部と,
前記可逆圧縮されたデータブロック列を記憶する記憶部と,
を具備することを特徴とする保護制御監視装置。
A converter that sequentially converts analog data corresponding to the amount of electricity in the power system into digital data and outputs it as a data string;
A calculation unit that sequentially calculates difference data representing a difference between adjacent data in the data string, and outputs the difference data string;
A data block generation unit that divides each of a plurality of difference data in the difference data string into a plurality of partial data, generates a data block from the corresponding plurality of partial data, and outputs the data block as a data block string;
A compression unit for reversibly compressing the data block sequence;
A storage unit for storing the reversibly compressed data block sequence;
A protection control monitoring device comprising:
前記記憶部が,前記複数の部分データ中の下位ビットの1または複数の部分データに対応する1または複数のデータブロックを可逆圧縮しないで保存する
ことを特徴とする請求項1記載の保護制御監視装置。
The protection control monitoring according to claim 1, wherein the storage unit stores one or a plurality of data blocks corresponding to one or a plurality of partial data of lower bits in the plurality of partial data without lossless compression. apparatus.
前記データ列の振幅値を算出する第2の算出部と,
前記算出される振幅値が所定値以下の場合に,前記圧縮部に前記データ列を可逆圧縮させ,前記記憶部に前記可逆圧縮されたデータ列を記憶させる制御部と,
をさらに具備することを特徴とする請求項1または2に記載の保護制御監視装置。
A second calculation unit for calculating an amplitude value of the data string;
A control unit for causing the compression unit to reversibly compress the data string and storing the losslessly compressed data string in the storage unit when the calculated amplitude value is a predetermined value or less;
The protection control monitoring apparatus according to claim 1, further comprising:
前記データ列を複数の部分データ列に分割する分割部と,
前記複数の部分データ列それぞれの振幅値を算出する第3の算出部と,
前記算出される振幅値が所定値以下の場合に,前記圧縮部に前記部分データ列を可逆圧縮させ,前記記憶部に前記可逆圧縮された部分データ列を記憶させる制御部と,をさらに具備する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の保護制御監視装置。
A dividing unit for dividing the data string into a plurality of partial data strings;
A third calculation unit for calculating an amplitude value of each of the plurality of partial data strings;
A control unit for causing the compression unit to reversibly compress the partial data string and storing the losslessly compressed partial data string when the calculated amplitude value is equal to or less than a predetermined value; The protection control monitoring device according to claim 1 or 2, wherein
前記差分データ列を可逆圧縮する第2の圧縮部と,
前記第1,第2の圧縮部での可逆圧縮の結果を比較する比較部と,をさらに具備し,
前記比較の結果に基づき,前記記憶部が前記可逆圧縮されたデータブロック列または前記可逆圧縮されたデータ列のいずれかを保存する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の保護制御監視装置。
A second compression unit for reversibly compressing the difference data string;
A comparison unit for comparing the results of the lossless compression in the first and second compression units,
The protection control monitoring apparatus according to claim 1, wherein the storage unit stores either the losslessly compressed data block sequence or the losslessly compressed data sequence based on the comparison result. .
前記差分データが,この差分データの符号を表す1ビットデータと,この差分データの絶対値を表す複数ビットデータと,に区分される,
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の保護制御監視装置。
The difference data is divided into 1-bit data representing the sign of the difference data and multi-bit data representing the absolute value of the difference data.
The protection control monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein
前記圧縮部が,デフレートアルゴリズムに基づいて,前記データブロック列を可逆圧縮する
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の保護制御監視装置。
The protection control monitoring apparatus according to claim 1, wherein the compression unit reversibly compresses the data block sequence based on a deflate algorithm.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9404995B2 (en) * 2013-05-31 2016-08-02 Nokia Technologies Oy Calibration data
CN108441420A (en) * 2018-05-11 2018-08-24 南京思达捷信息科技有限公司 A kind of gene detection system under controller and its method

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2635802B2 (en) * 1990-07-02 1997-07-30 株式会社東芝 Digital protection and control equipment
JPH0686081U (en) * 1993-05-28 1994-12-13 日新電機株式会社 Detecting device for voltage or current signal of power system
JPH0818458A (en) * 1994-06-28 1996-01-19 Hitachi Ltd Method and device for processing data
JP2001298368A (en) * 2000-04-14 2001-10-26 Sakai Yasue Compressing method and device, expanding method and device, compression and expansion system and recording medium
US6466031B1 (en) * 2000-12-29 2002-10-15 Abb Power Automation Ltd. Systems and methods for locating faults on a transmission line with multiple tapped loads
CN1346985A (en) * 2001-09-28 2002-05-01 清华大学 Digital statistic information method for measuring ultra-long local discharge
CN101006348B (en) * 2004-04-18 2011-01-05 埃莱斯派克工程有限公司 Power quality monitory
BRPI0520598A2 (en) 2005-10-04 2009-10-06 Ericsson Telefon Ab L M methods for carrying and receiving an internet message, and device for carrying an internet message
CN101038303A (en) * 2007-02-07 2007-09-19 深圳市双合电脑系统股份有限公司 Compression method for electric power waveform recording date
US7623047B2 (en) * 2007-10-30 2009-11-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Data sequence compression
CN100595596C (en) * 2007-12-12 2010-03-24 北京四方继保自动化股份有限公司 Dynamic data compression storage method in electric network wide-area measuring systems (WAMS)
CN101261297B (en) * 2008-04-17 2010-11-17 沈阳工业大学 Electric power transformer windings parameter on-line real-time identification device and method
CN101483338B (en) * 2009-01-19 2011-01-26 哈尔滨工业大学深圳研究生院 Periodic waveform sampling data compression system and method for electric power system

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